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氯碱离子膜也叫氯碱离子交换膜，氯碱用全氟离子膜离子膜，氯碱离子膜是氯碱工业核心设备电解装置的核心材料。我国现有氯碱工业装置规模超过3500万吨，是全球第一氯碱生产大国，但装置所需离子膜在东岳离子膜产业化之前100%依赖进口，氯碱工业安全运行的“命门”一直卡在他国手中。从1980年开始，我国组织了长达30年的全氟离子膜科研攻关，最终依托东岳集团实现离子膜国产化。
离子膜_氯碱离子膜 -简介
氯碱离子膜，既全氟离子膜，是交换膜燃料电池和氯碱工业中最核心的技术材料。但用于交换膜燃料电池和氯碱工业的氯碱离子膜不是同一种。
氯碱离子膜是一种特殊的阳离子选择性透过膜，主要应用于氯碱工业。在2010年6月30日前，全世界只有美国杜邦和日本旭化成等极少数公司拥有此项技术，并对其他国家进行技术封锁，在世界形成垄断,价格昂贵,每平方米进口价近万元。
在历经8年科研攻关，于2010年6月30日，山东东岳集团100%国产化的全氟离子膜，在万吨级氯碱装置上一次通电成功，打破了美国、日本长期对该项技术的垄断。标志着我国成为全球第三个拥有氯碱离子膜核心技术和生产能力的国家；而同时，我国自主研发的交换膜燃料电池用氯碱离子膜也在东岳集团问世，是我国成为第二个可以自主研发生产交换膜燃料电池用氯碱离子膜的国家。
离子膜_氯碱离子膜 -原理
氯碱离子交换膜具有阳离子选择透过性。该膜只允许Na+等阳离子和水分子透过，其它离子难以透过。
氯碱离子膜工作原理
电解时从电解槽的下部往阳极室注入经过严格精制的NaCl溶液，往阴极室注入水。通电后，在阳极室中Cl-放电，生成氯气，从电解槽顶部管路导出；同时Na+带着少量水分子透过阳离子交换膜流向阴极室。
在阴极室中H+放电，生成H2，从电解槽顶部另一管路导出。剩余的OH-由于受阳离子交换膜的阻隔，不能移向阳极室，在阴极室里逐渐富集，与从阳极室透过来的Na+形成了NaOH溶液。
随着电解的进行，不断往阳极室里注入精制食盐水，以补充NaCl的消耗；不断往阴极室里注入水，以补充水的消耗和调节产品NaOH的浓度。所得的碱液从阴极室上部导出。因为阳离子交换膜能阻止Cl-通过，所以阴极室生成的NaOH溶液中含NaCl杂质很少。用这种方法制得的产品比用隔膜法电解生产的产品浓度大，纯度高，而且能耗也低，是目前最先进的生产氯碱的工艺。
离子膜_氯碱离子膜 -制造
氯碱离子膜的工艺属于高尖端技术机密，无从获得，也不可能公布。因此，在此只能简单介绍其宏观构成及其原材料。
膜的构造
我国自主研发的氯碱离子膜，与美国和日本的树脂挤出成膜法不同，属于树脂溶解铸膜法。
氯碱离子膜主要由网布和膜组成，网布主要是为了增加强度，膜是关键材料，膜的核心材料是磺酸树脂和羧酸树脂，是膜的核心技术。
氯碱离子膜技术最核心的有两部分，第一部分是单体部分，第二部分是树脂部分。
离子膜_氯碱离子膜 -材料
离子膜的原材料是萤石，萤石主要成分是氟化钙，属不可再生的战略资源，是发展氟化工的源头。
全球萤石资源储量约6亿吨，我国储量就占了54%，居全球第一。
氯碱离子膜的特性及发展趋势
由于离子膜电解法因兼有环保和节能等特性，采用离子膜电解法是当今世界最先进的烧碱生产工艺。离子膜电解槽和离子膜是氯碱装置的核心装置，而其中发挥关键作用的是安装在电解槽上的全氟磺酸羧酸离子膜（简称全氟离子膜）。
全氟离子膜的发展趋势是超薄、增强、掺杂自湿化、各向同性，而在这四方面树脂溶解铸膜法均比传统的树脂挤出成膜法具有非常明显的天然优势。
离子膜_氯碱离子膜 -攻关
离子膜，一直是中国人的一个“心结”。作为氯碱行业不可替代的重要材料，我国一直对离子膜实行零关税进口。为了消除这一威胁国家经济安全的隐患，从1980年开始，我国曾将这一技术列入国家“六五”“七五”重大科技攻关计划，先后投入几亿元资金进行科技攻关。
由于我国基础新材料的落后和投入机制等问题制约，该项目一直没有研制成功，被专家称之为“中国人心中永远的痛”，攻克该项技术寄托着几代化工人的追求与探索。
2003年7月，在杭州的一次会议上，东岳集团总裁刘传奇介绍了东岳集团聚四氟乙烯产品的发展情况。当时中国聚四氟乙烯还徘徊在低档次、小规模水平，能大规模涉足的企业并不多。“东岳”聚四氟乙烯的单体四氟乙烯正好是离子膜的关键原料之一。他乡遇故知，听完刘传奇的报告，正在从事全氟离子膜研究的上海交通大学化工学院张永明博士动了心。7月12日，张永明给刘传奇打电话，谈了自己想与“东岳”合作搞离子膜研发的想法。第二天，刘传奇和副总裁张恒就来到了上海，邀请张永明来“东岳”进行离子膜研发和产业化工作。
最重要的是要有实验室和实验设备等条件。”张永明提出了几个去“东岳”的前提条件。尽管当时“东岳”的科研基础条件比较艰苦，但“东岳”还是一口保证，一切“应有尽有”。一星期内，长途电话从“东岳”打到上海，张建宏说筹建好了张永明要求的实验室。几天后，张永明第一次来到“东岳”，当他看到“东岳”为他创造的科研条件，特别是感受到张建宏那种爱才惜才的热情时，暗下决心在“东岳”把离子膜产业化进行到底。
两人第一次会面，张永明十分感动：“张建宏给我的‘见面礼’很大，一个是让我享受非常高的生活待遇；再一个是给我‘三定大权’：项目研发用什么样的人、安排什么工作岗位、给予什么样的工资待遇，完全由我决定。”2003年8月，把家从上海搬到了“东岳”，张永明满怀激情地投身离子膜事业。
“当时有个念头让我们很激动：如果一旦成功，我们将是中国第一批为氯碱工业和新能源汽车工业制造心脏的人。在最艰难的时候，这个想法一直鼓舞着我们。可以说，‘自信’和‘志气’支撑整个团队啃下了这块硬骨头。”回顾8年来艰辛和寂寞的研发之路，张永明说。
怀揣这样的信念，张永明团队演绎了一幕又一幕的创新故事。
作为离子膜项目的首席科学家，作为“离子膜”项目组的“带头大哥”，张永明一边带领大家竭尽全力、由浅入深地补习离子膜技术开发的一切理论，一边要进行离子膜技术设计的探索――包括原料、中间体、功能单体、聚合物、功能膜、测试方法、工程技术和装备技术流程。
8年来，“东岳”离子膜项目研发团队从基础理论研究开始，先后解决了科学、技术、装备和工程等一系列难题，攻克了全氟离子膜项目核心技术，在原料、中间体、功能单体、聚合物、功能膜、测试方法、工程技术、装备技术等方面获得授权发明专利140余项。
“‘东岳’把我扶上骏马，我的选择只有飞奔。”张永明说。
每天早晨6点多，张永明提前两个多小时便来到东岳研究院。留在实验室十四五个小时，即使是休息日，也几乎都是如此。他已经数不清自己在实验室度过了多少个不眠之夜，自己遇到了多少棘手的难题。每当遇到难以迈过去的坎儿，张建宏总是安慰他说：“做成了算你的，做不成算‘东岳’的。”
“离子膜成功研发和产业化的头功，不是我和我们的科研团队，应该是董事长张建宏。”张永明说，“东岳”能够干成这件事，舍得投入，将每年销售收入的10%用于研发。而花费在科研以外的精力和时间绝对比科研本身多得多。
在“张家军创新团队”中，东岳研究院院长张恒是“东岳”土生土长的专家。5年时间，他带领团队将聚四乙烯高分子材料做到超过日本和美国的企业，有29项发明专利创造，其中有6项已拿到国家专利证书。
2006年3月19日，“东岳”承担的国家863计划“全氟离子交换膜材料研究”课题，经过3年艰苦攻关，通过了专家验收。项目负责人张永明与张恒，一个是上海交通大学的博士生导师、业内知名专家，一个只是自学成才的企业技术负责人。可是在张永明眼中，缺了张恒，离子膜项目不会成功。
创造奇迹的张永明团队，其实只是“东岳”5000人队伍之中的一支劲旅。“东岳”集中了一批离子膜科研“国家队”，为“中国膜产业基地”桂冠镶嵌上一颗颗璀璨的珍珠。
高自宏，北京大学博士，“东岳”离子膜项目百人研发团队中的一员。谈及自己在“东岳”的研发经历，她说已经记不清做了多少次设计，实验失败了多少回。但她始终坚信成功是“水到渠成的事”。“因为我们上百人的科研团队的探索，早已摸清了复杂反应的每一个环节。”
“以价值体现价值，用财富回报财富。让创造价值的人在‘东岳’能够实现人生价值，让创造财富的人在‘东岳’能成为财富的拥有者。”张建宏说，正是这个人才观，让“东岳”从一个仅有两只小转炉的小作坊，成长为亚洲规模最大的氟硅材料生产基地。
2010年8月24日，在淄博市人才工作会议上，东岳集团含氟功能膜材料创新团队等淄博市优秀创新团队分别被奖励20万元，获得“淄博市杰出人才奖”的张永明等被市委、市政府每人重奖50万元；早在今年2月4日，东岳集团总结表彰大会重奖离子膜项目开发团队，以张永明、张恒为代表的离子膜研发团队荣获100万元的“董事长总裁特别奖”。张永明还荣获2009年山东省科技发明一等奖，被授予山东省人才最高荣誉“泰山学者”。
在2002年以前东岳集团已经有了上游原材料的产业大平台和基础研究成果；
2002年，东岳集团开始了离子膜研发；
2004年5月24日，全氟离子交换膜材料研究项目被国家列为“863计划”重大项目；
2005年9月8日，山东省人民政府召开东岳集团离子膜项目产业化现场办公会，离子膜项目被列为举全省之力支持的山东省高新技术一号工程；
2006年3月19日，东岳离子膜研究项目顺利通过国家“863”计划项目验收。
2006年3月27日，在淄博市科技大会上，淄博市委、市政府奖励“东岳”科技扶持资金5000万元。2009年10月17日总书记胡锦涛在东岳集团视察
2006年5月，国家领导人先后视察东岳，对东岳自主创新，特别是离子膜研发成功给予了充分肯定和高度评价。
2009年9月22日凌晨2：54分，我国完全自主研发的1.4米宽的全氟离子膜在东岳集团成功下线。
2009年10月17日上午，中共中央总总书记胡锦涛一行来到到东岳集团视察工作，高度评价东岳在离子膜研发方面取得的成绩。
2010年5月14日，东岳氯碱离子膜在中化集团沧州大化黄骅氯碱厂工业氯碱生产装置上实现一次性送电成功。
到2010年6月30日，全氟离子膜成功应用于中化集团沧州大化黄骅氯碱厂、蓝星（北京）化工机械厂和东岳集团氯碱装置，实现市场化应用和国产化替代。东岳集团宣布完全自主研发的国产氯碱工业用的氯碱离子膜实现产业化，制约我国氯碱工业安全健康发展的瓶颈由此告破；而自主研发的交换膜燃料电池用氯碱离子膜也成功实现产业化，标志着我国成功攻克了氢燃料电池的瓶颈技术。
截至目前，东岳离子膜在原料、中间体、功能单体、聚合物、功能膜、测试方法、工程技术、装备技术等方面已经获得授权发明专利140余项。
